氨基甲酸酯桥环呫吨酮衍生物、其制备方法和医药用途技术

本发明专利技术涉及药物化学领域。具体涉及一类氨基甲酸酯桥环呫吨酮衍生物(I)及其制备方法和其在制药中的应用。该类衍生物是藤黄属天然产物藤黄酸的结构类似物，具有抗肿瘤作用，可用于制备抗肿瘤药物，对多种肿瘤细胞的生长抑制活性均在微摩尔及亚微摩尔水平。

【技术实现步骤摘要】
氨基甲酸酯桥环呫吨酮衍生物、其制备方法和医药用途
本专利技术涉及药物化学领域。具体涉及一类氨基甲酸酯桥环呫吨酮衍生物及其制备方法和其在制药中的应用。该类衍生物是藤黄属天然产物藤黄酸的结构类似物，具有抗肿瘤作用，可用于制备抗肿瘤药物。
技术介绍
藤黄是热带及亚热带地区的藤黄属植物的树干划裂后分泌的胶状树脂，在亚洲作为药物使用已有数百年的历史。其中天然产物藤黄酸(gambogicacid/GA)的抗肿瘤活性最为显著。研究表明，藤黄酸能够选择性的杀死肿瘤细胞，而对正常造血系统和白细胞无明显影响。研究表明藤黄酸可通过是增加抑癌基因Bax与减少诱癌基因Bcl-2表达(CancerChemother.Pharmacol.,2006,58,434-443.)。进一步的研究还发现，藤黄酸通过调控CDK7(cyclin-dependentkinase7)的磷酸化功能可使细胞周期停留在G2/M期，从而对胃癌细胞BGC-823增殖产生抑制作用(Carcinogenesis,2007,28,632-638.)。同时藤黄酸可通过降低蛋白激酶C(proteinkinaseC,PKC)信号通路所介导的基质金属蛋白酶2/9(matrixmetalloproteinase2/9,MMP2/9)的表达，产生对人乳腺癌细胞(MDA-MB-231,MDA-MB-435)侵染的具有浓度依赖性的抑制作用，具体表现为抑制细胞黏附、转移和侵袭(J.Mol.Med.,2008,86,1367-1377.)。藤黄酸还可通过抑制整合素β1(integrinβ1)聚集和细胞膜脂相关的整合素信号通路来抑制肿瘤细胞的粘附(Biochem.Pharmacol.,2011,82,1873-1883.)。藤黄酸及类天然藤黄属桥环呫吨酮可通过抑制IKKβ的催化活性来抑制IκB的磷酸化过程，进而阻滞NF-κB核转位，从而抑制相关抗凋亡蛋白的表达，促使肿瘤细胞凋亡(Eur.J.Med.Chem.,2012,51,110-123.)。同时藤黄酸具有抗肿瘤血管生成活性，能够降低肿瘤细胞中血管内皮生长因子(VEGF)的生成，从而在体外抑制由VEGF引起的脐静脉内皮细胞(HUVECs)的增值、转移及微血管的形成[CancerLett.,258(2007),80-89.]。藤黄酸可以作为一种有效的多种肿瘤细胞凋亡抑制剂及肿瘤新生血管抑制剂。藤黄酸分子量大，呈刚性结构，缺乏水溶性基团，理化性质及药代动力学性质不佳。这些缺点严重制约了藤黄酸作为新药的开发研究。藤黄酸的构效关系研究表明，藤黄酸中D环桥环区域和B，C环为其抗肿瘤活性的必须骨架。本课题组基于对藤黄酸骨架的研究得到了具有抗肿瘤活性的藤黄酸简化物1，其具有一定的抗肿瘤活性，但其成药性仍然较差。主要表现在化合物1缺乏成药性必须的水溶性，一方面其结构中亲水性的酚羟基形成了分子内氢键，降低了水溶性，另一方面，化合物1的结构中缺乏亲水性的氮原子。水溶性不佳严重影响了化合物1的体内抗肿瘤活性(JournalofMedicinalChemistry56(2013)276-292)。藤黄酸及其结构简化物1的结构如下：
技术实现思路
本专利技术对先导化合物1进行了结构修饰，通过一步酰化反应或加成反应得到一系列具有氨基甲酸酯结构的化合物(I)，其具有良好的抗肿瘤活性，对多种肿瘤细胞的生长抑制活性均在微摩尔及亚微摩尔水平。此外，化合物(I)的水溶性及细胞膜透过性均得到了提高，明显优于先导化合物1及天然产物藤黄酸。化合物要转变为药物，生物活性及成药性两者缺一不可，因此本专利技术化合物(I)综合抗肿瘤活性及成药性，明显优于先导化合物1，有望开发成抗肿瘤药物。本专利技术的化合物的结构通式如下：其中R1、R2各自独立代表氢、C1-C6烷基、C1-C6羟烷基、C1-C6胺烷基、5～7员含氮杂环取代的C1-C6烷基或5～7员含氮杂环取代C1-C6烷酰基；或者R1、R2连接形成5-7员含氮杂环；R3代表氢或甲基；且R1、R2、R3不同时代表氢。R1、R2优选各自独立代表氢、甲基、乙基或丙基。R1、R2优选连接形成四氢吡咯基、咪唑基、哌啶基、4-哌啶基哌啶基、4-甲基哌嗪基哌啶基、哌嗪基、高哌嗪基、吗啡啉基或N-甲基哌嗪基。本专利技术还公开了通式I化合物的制备方法，包括以下步骤：其中R1、R2、R3定义同权利要求1。化合物1a、1b与不同的氨基甲酰氯反应得通式I化合物，反应溶剂可选甲醇、乙醇、丙酮、乙腈、四氢呋喃、异丙醇、正丁醇、乙醚、异丙醚、正丁醚、四氢呋喃、二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺、1,4-二氧六环中的一种或任意组合。反应中还应加入催化剂DMAP、无机碱或有机碱如碳酸钾、碳酸钠、碳酸铯、三乙胺、吡啶、DBU、DIPEA等。本专利技术所述的化合物可以添加药学上可接受的载体制成常见药用制剂，如片剂、胶囊、粉剂、糖浆、液剂、悬浮剂、针剂，可加入香料、甜味剂、液体或固体填料、或稀释剂等常用药物辅料。通式I化合物可以采用常见的分离方法进行纯化，如重结晶、柱层析等。本专利技术也包括通式I化合物的水合物、立体异构体、溶剂化物和药学上可接受的盐等。通式I化合物药学上可接受的盐可以通过将化合物I溶于一定溶剂如乙醇、乙酸乙酯、甲醇、叔丁醇、四氢呋喃、二氯甲烷等，加入相应的有机酸如盐酸、马来酸、酒石酸、枸橼酸等制备得到。本专利技术所述的化合物在临床上的给药方式可以采用口服、注射等方式。本专利技术所述化合物临床所用剂量为0.01mg-1000mg/天，也可根据病情轻重及剂型不同而偏离此范围。本专利技术的优点在于无需使用天然产物藤黄酸作为原料进行修饰，可以通过合成得到；同时所得结构新颖并较藤黄酸简单，同时其抗肿瘤活性同藤黄酸相当，在1位C或8-位双键上引入含氮、氧杂原子取代侧链，具有良好的抗肿瘤活性，对多种肿瘤细胞的生长抑制活性均在微摩尔及亚微摩尔水平，同时本专利技术化合物的成药性如水溶性、透膜性等，明显优于先导化合物1及天然产物藤黄酸。化合物要转变为药物，生物活性及成药性两者缺一不可，因此本专利技术化合物(I)综合抗肿瘤活性及成药性，明显优于先导化合物1，有望开发成抗肿瘤药物。以下是本专利技术部分化合物的活性测试结果：试验方法：采用经典的MTT染色法(CancerResearch47(1987)936-942)，培养时间为48小时。用酶标仪，在波长570nm条件下检测光密度值(OD)。以溶剂对照处理的肿瘤细胞为对照组，用下面公式计算药物对肿瘤细胞的抑制率，用SigmaPlot软件计算IC50值，见表2。抑制率＝[(对照组平均OD值-给药组平均OD值)/对照组平均OD值]*100％表1本专利技术部分化合物抑制肿瘤细胞增值活性IC50注：HepG2：人肝癌细胞HCT116：人结肠癌细胞A549：人肺癌细胞由表1可见，本专利技术的化合物具有较强的抗肿瘤细胞增殖活性，其活性与天然产物藤黄酸和先导物1相当。以下是本专利技术部分化合物的膜透过率实验结果：实验方法：(一)药物配制：精密的称取待测化合物，加入适量的辅料无水乙醇溶液，配制成10mmol/L浓度，超声至完全溶解，并涡旋1min使其分布均匀，置于4℃保存；(二)系统溶液配制二)系统溶液配制：将50mL系统溶液储备液用超纯水稀释至2L，混匀后用NaOH调节pH至7.4，并通过0.22μM本文档来自技高网...

【技术保护点】
通式I所示的化合物或其药学上可接受的盐：其中R1、R2各自独立代表氢、C1‑C6烷基、C1‑C6羟烷基、C1‑C6胺烷基、5～7员含氮杂环取代的C1‑C6烷基或5～7员含氮杂环取代C1‑C6烷酰基；或者R1、R2连接形成5‑7员含氮杂环；R3代表氢或甲基；且R1、R2、R3不同时代表氢。

【技术特征摘要】
1.通式I所示的化合物或其药学上可接受的盐：其中R1、R2各自独立代表氢、C1-C6烷基、C1-C6羟烷基、C1-C6胺烷基、5～7员含氮杂环取代的C1-C6烷基或5～7员含氮杂环取代C1-C6烷酰基；或者R1、R2连接形成5-7员含氮杂环；R3代表氢或甲基；且R1、R2、R3不同时代表氢。2.权利要求1的化合物或其药学上可接受的盐，其中R1、R2各自独立代表...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓进，尤启冬，胡明阳，李想，孙昊鹏，
申请(专利权)人：中国药科大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32